吕亚鸣

（山东钢铁股份有限公司莱芜分公司检修事业部，山东 济南 271104）

高炉机械设备是当下炼铁行业炼铁生产中采用的主要工艺设备，是提升炼铁量的重要手段。随着社会的发展，高炉炼铁的也逐渐朝着自动化、高效化方向发展。然而，高炉炼铁的环境复杂，技术要求高，高炉机械设备组成结构也具有一定的复杂性，主要包括物料进给设备、炉体设备、炉前处理设备以及煤气处理检测设备等等一系列组成部分，导致高炉炼铁复杂、难度大，炼铁过程中存在一系列问题需要解决。加强高炉机械设备技术研究，推动技术的发展与改进，实现高炉炼铁的高效化、自动化，为高质量炼铁打下了坚实的基础。

1 当前我国钢铁工业的发展现状

伴随着钢铁产量的大幅度提升，我国工业化进程急速加快，综合国力也显著提升。自从钢铁工业发展以来，可谓是取得了令人惊叹的成就，推动了国民经济又快又好发展，可谓是功不可没。我国现阶段已经建成4300立方米左右的高炉，日炼铁量实现了日产万吨以上，生产规模日益扩大，为我国经济发展、财政税收、社会就业等做出了不容小觑的贡献。因此，为了保证钢铁工业高效生产，必须加强高炉机械设备技术研究，为生产提供扎实的技术基础。

2 高炉机械设备的主要结构

炼铁高炉机械设备的主要结构有以下几个：

（1）炉壳。炉壳的主要作用是对于炼钢后的高温产物进行冷却的固定装置，能够有效的保证炉砌体工作的顺利进行，对于炼铁炉起到很好的保护作用，同时封闭性也很好，既能够保证炉体的正常工作，同时对于工人也有很大的保护作用。炉壳图如下所示。

（2）炉喉。炉喉位于整个高炉的最顶部，是添加炉料的主要入口，因此炉喉呈圆柱形，这样的设计不仅仅有利于炉料的添加，同时也有利于炉气的排出，是炉料和煤气控制和调解的主要结构之一。炉喉图如下图所示。

（3）炉身。高炉反应是一个非常剧烈的反应，这个过程会产生非常多的气体物质，并且伴随着高温，在一定空间中，如此多的气体遭遇高温是非常危险的，因此炉身制造是要选取较大的空间，同时还要考虑膨胀后不变形，能够保证安全的进行炼钢操作。炉身图如下所示。

（4）炉腹。炉腹是整个高炉机械设备中的融化和制造、处理废渣的地方，对于处理废渣这个操作，专业设计人员将其设计为倒锥形，上口大、下口小的设计能够有效的形成炉腹角，能够大大增加处理废料的效率。

（5）炉基。炉基就如同高楼大厦的地基一般，其作用对于整个高炉机械设备不言而喻，主要承担整个高炉的重量，并且还要考虑到地基对于整个高炉工作时所带来的的负担，炉基在设计师不能够有地基沉浮的问题，同时其倾斜程度必须控制在0.5%以内。炉基必须有足够的承受能力，保证其在各种环境下都能够保证不会形成裂缝。

（6）炉衬。炉衬是整个高炉设备中炼钢的主要场景，其能够有效的降低高炉设备反应过程中的热量损失，同时对炉壳能够起到一定的保护作用，由于其材料的特殊性，他能够有效的预防因高温而带来的设备膨胀问题。炉衬图如下图所示。

图4 炉衬图

3 高炉机械设备的解体分析

为了能够给工人提供一个安全的工作环境，在入厂前一定要做好设备的介绍，要让工人全面的了解设备各方面的情况，并且尽可能的确保高炉原本的生产状态，根据炉底积累铁屑的程度，提高对于高炉整体设备的判断。

3.1 高炉冷却装置的检查

高炉炉衬长期的工作环境维持在1400°以上，普通的耐火砖运用在此，时间一长难免会出现变形、软化的结果。引进高炉冷却装置的目的就是为了延缓耐火砖的变形和软化，增加耐火砖的使用周期，避免经常性的更换而带来的经济损失。冷却装置还在炉衬内部形成一层冷凝的保护层，防止高温传递过快、面积过大。根据不同的高炉结构，所采用的冷却装置也不相同，目前我国主要采取的措施为：冷水喷洒法、风口渣口冷却法、冷区水箱以及对炉底进行风冷等方法，都能够有效的环节高温对于高炉设备带来的损坏，延长高炉设备的使用寿命，一定程度上增加收益。

3.2 高炉除尘器

高炉除尘器主要用于处理在炼钢中所产生的煤气和灰尘，能够有效避免在一定空间中，设备积存大量气体和灰尘而造成的巨大灾难。高炉机械设备通常采用除尘器来清楚设备中的大量灰尘。在清理粗粒灰尘是，最好重力除尘或者旋风除尘器来进行清除，对于设备中所存在的细小灰尘，电除尘器和冷水洗涤会是不错的选择。

3.3 炉鼓风机

高炉炼铁最关键的就是温度，一旦温度达不到炼钢所需要的程度，那么就无法有效的降低钢铁中的杂质，很难保证钢铁的质量。而燃烧除开燃烧物的选择，一定的氧气含量也能够有效的帮助燃料的充分燃烧。因此在高炉设备中，通常会采用路鼓风机来增加高炉内的氧气含量，更充分的燃烧燃料。不仅如此，路鼓风机还能够提供料柱阻力所需要的的气体动力。近年来，随着科技的不断进步，逐渐出现一些大容量的同步电动鼓风机，虽然会提高的电力成本，但带来的经济效益不可忽视，同时电力炉鼓风机在使用、维修、投资方面都占有巨大的优势。

4 高炉机械设备技术性探究

4.1 高炉物料进给设备技术性探究

高炉炉槽底部通常由三个部分组成，也就是矿槽、块矿溜槽以及内烧结矿，这三个主要部分的倾角度数一般控制在30°至60°，如果有特殊需求，可以按照需求进行调整，以此来满足炼铁需要。内烧结矿部分的燃料通常具有不规则性的特征，这就导致燃料在进给时容易触碰到衬板，对衬板造成一定程度上的损害，减短衬板的使用寿命。为了保证衬板免受损害，往往是采用磁性衬板。磁性衬板相对于普通衬板来说，抗磨损性能更强，携带与安装更加便捷，两者的价格也不相上下。磁性衬板的好处就在于其具有较强的磁性，能够在物料进给时吸附细小的磁性物质。久而久之，板体表面形成一层物料保护膜，不仅能够有效减少衬板的磨损，更能延长衬板的使用寿命，提升使用效率，为炼铁提供基础保障。

4.2 高炉炉体设备技术性探究

高炉炉体是炼铁的必备条件，是炼铁最关键的场所。在钢铁冶炼过程中，高炉炉体的温度控制十分关键，直接影响着炼铁的质量及效率。高炉冷却系统是钢铁冶炼必不可少的一部分，高温冶炼要进行及时冷却。高炉冷却系统在实际运转过程中，能够有效地控制炉内温度，利用冷却壁的较强传热性实现快速降温，同时，设备的运转也极大的加快了渣皮生产速度。为了提升冷却壁的冷却效果，加强对冷却壁进出水温度的控制至关重要。利用水温测量，准确计算进出水的温度差异，从而推测出冷却壁的实际冷却效果，在此基础上明确冷却壁进出水的用量以及供应水的时间间隔，提升冷却壁用水量的稳定性与精准性，以此来有效控制冷却壁温度，提升炼铁质量及效率。

4.3 高炉炉前设备技术性探究

高炉内炉渣通常需要采取科学的方法进行及时处理，如果没有做到及时、有效地处理，必定会对炼铁造成影响。为了清理炉渣，一般会配备相应的设备，例如运转皮带、水渣槽等等，以此来有效处理高炉内炉渣，保证炼铁顺利高效进行。由于炉渣的大小不同，需要设定不同的转速，提升炉渣处理的效率。除此之外，为了提升炼铁质量，必须精准控制冶炼温度，确保生铁质量的优良性。高炉炉前通常设置了悬臂式的炉顶盖，操作起来方便快捷，可以垂直以及平行移动，不仅能够及时快速的取出生铁，还方便日常炉内清洗，满足了炼铁工作中的实际需求，有效的提升了炼铁效率。

4.4 高炉煤气处理检测设备技术性探究

众所周知，高炉煤气往往具有较强的危害性，一旦发生泄漏，往往会影响人体健康，不仅如此，还会对环境造成大面积污染。针对高炉煤气，往往是采用湿法除尘的方式，以此减少煤气中的有害物质，确保气体达标排放，从而减少对人体的伤害，避免环境污染问题。除此之外，炼铁过程中有很多的不确定性，为了保证炼铁顺利安全，需要通过热图像仪、监测器等仪器对炼铁过程进行实时动态监控检测，全面掌握各项数据，确保突发意外状况时能够及时进行处理。

5 结语

高炉炼铁是当下钢铁企业生产铁的最重要，也是最主要的机械设备。炼铁过程通常具有一定的复杂性，设备使用较多，操作起来有一定的难度，炼铁过程中存在许多困难。因此，为了保证炼铁顺利进行，需要采取先进的、高效的炼铁技术、工艺，加强日常生产管控，从而确保炼铁顺利高效进行，提高炼铁质量与产量，推动我国钢铁行业健康快速的发展。